[发明专利]不同型号仪器测定的原油近红外光谱转换及原油识别方法

说明书

一种不同型号仪器测定的原油近红外光谱转换方法，包括(1)取一个原油样品，在同样条件下用仪器A、B测定，(2)对所得的光谱A和B进行密化插值后进行二阶微分处理，得到处理后的光谱EA和EB，(3)将EA和EB按光谱波数范围分成n个不同的波段，对每个波段，计算每次移动光谱后光谱EA和EB重叠段的平均移动相关系数R_x，按其中的最大值R_q对应的采样点数移动光谱EB，转换成与仪器A测试所得光谱一致的光谱，再按A仪器测定光谱的采样间隔进行逆插值处理，得到与A仪器测定光谱吸光度采样点数相同的转换光谱FB_n，(4)将n个不同波段的FB_n按波数顺序首尾连接，得到转换成与仪器A采集光谱一致的转换光谱FB。该法可消除不同型号仪器产生的光谱差异。

技术领域

本发明为一种光谱转换方法，具体地说，是一种将不同型号的同种光谱测定仪测定的光谱转换成同一型号仪器测定的光谱的方法。

背景技术

CN200910169611.8公开了一种由近红外光谱快速识别原油种类的方法，该法基于移动窗口概念(Moving Window)结合传统相关系数法提出了一种用于原油近红外光谱快速识别的方法－移动窗口相关系数法。这种方法可以准确地对原油种类进行识别，并能给出不同原油近红外光谱之间详细的差异信息，为解析谱图提供有力帮助。但是在实际应用过程中，经常遇到近红外光谱不一致的问题，即同一个原油由不同型号的近红外光谱仪测得的光谱不相同，其主要原因是由于不同型号光谱仪之间的关键部件存在微小差异。若将在一种型号近红外光谱仪器上建立的近红外光谱数据库用于另一种型号仪器测定的光谱识别时，由于光谱之间存在差异，会导致错误的识别结果，例如，同一种原油有可能被误判为两种不同的原油。

为解决不同仪器采集光谱不一致的问题，针对不同的应用对象已提出了多种方法。常用的算法是DS(Direct Standardization，直接标准化)算法，这种算法是针对两类仪器之间有较大光谱差异的情况，通过一组标样找到两类仪器之间的光谱转换系数。平均光谱差值校正方法(Mean Spectra Subtraction Correction Method，MSSC)是针对两类仪器间在吸光度上存在差异而在波长上不存在差异的情况，通过一组标样找出不同仪器之间的吸光度差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种不同型号仪器测定的原油近红外光谱转换及原油识别方法，该法可消除不同型号仪器测定的原油样品近红外光谱间产生的微小的光谱差异，准确地由不同型号仪器测定的近红外光谱识别待测原油样品的种类。

本发明提供的不同型号仪器测定的原油近红外光谱转换方法，包括如下步骤：

(1)取一个原油样品，在同样的光谱采集条件下，分别用仪器A和仪器B测定其近红外光谱，得到原油样品的近红外光谱A和近红外光谱B，

(2)对原油样品的近红外光谱A和B进行密化插值，并对密化插值后的光谱进行二阶微分处理，得到密化插值的光谱EA和EB，

(3)将EA和EB按光谱波数范围分成n个不同的波段，对每个波段，设v为光谱移动的采样点数，先使光谱EA和EB在此波段的光谱完全重叠，v＝0，再相对光谱EB，将光谱EA按逐个采样点右移，直至将光谱EA右移m个采样点，v＝m，再相对光谱EA，将光谱EB按逐个采样点右移，直至将光谱EB右移m个采样点，v＝-m，计算每次移动光谱后产生的光谱EA和EB重叠段的平均移动相关系数R_x，共计有(2m+1)个平均移动相关系数，取其中的最大值R_q对应的采样点数q为光谱移动的采样点数，若q＝0，则不移动任何光谱，若q0，将光谱EB左移q个采样点，若q0，将光谱EB右移q个采样点，转换成与仪器A测试所得光谱一致的光谱，再按A仪器测定光谱的采样间隔进行逆插值处理，得到与A仪器测定光谱吸光度采样点数相同的转换光谱FB_n，